JPH01310883A - 移動式チャックハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は物体を把持して任意の位置に移動させる移動式
ヂャックハンドに関し、より詳しくは、セラミックの焼
成炉や熱処理炉においてセラミックの被焼成物や被熱処
理物が載置された合板等を所定の場所に移動させるのに
使用される移動式ヂャックハンドに関する。

［従来の技術］ 一般に、バッチ式の焼成炉や熱処理炉では、第６図に示
すように、スペーサＩを介して多段に積み重ねられたセ
ラミック製の台板２上に、セラミックの被焼成物や被熱
処理物３が載置されて、焼成や熱処理が行なわれる。

ところで、セラミックの被焼成物や被熱処理物３の焼成
や熱処理の前に、台板２を焼成炉や熱処理炉内に移送し
て積み重ねたり、焼成や熱処理が終わったセラミックの
被焼成物や被熱処理物３が載置された台板２を焼成炉や
熱処理炉の外に取り出したりする作業は、チャックハン
ト４により行なわれている。

上記チャックハンド４は、第７図に示すように、台板２
（第６図参照）を左右から把持するための左側および右
側のチャック部材５および６を有する。

これら左側および右側のチャック部材５および６は、四
角形の平板状の支持部材７に平行に設けられたガイド８
および９にスライド自在に取り付（Ｊられる。上記支持
部材７にはまた、回転ノヤフト１１が取り付けられてお
り、この回転シャフト１１に固定された円板１２と上記
左側のチャック部材５とは結合板Ｉ３により相互に結合
される一方、上記円板１２と右側のチャック部材６とは
いま一つの結合板１４により相互に結合される。上記結
合板１３はピン＋３ａおよび１３ｂにより、左側のチャ
ック部材５および上記円板１２に対して回動可能に結合
される。また、上記結合板１４はピン１４、ａおよび＋
４ｂにより、右側のチャック部材６および上記円板１２
に対して回動可能に結合される。

上記回転シャツ）・１１が駆動装置１５（第６図参照）
により回転駆動され、円板１２が第７図において矢印Ａ
１で示す向きに回動すると、左側のチャック部材５おに
び右側のチャック部材６は夫々矢印Ａ２およびＡ３で示
ず向きに移動する。これにより、左側のチャック部材５
のチャック部５ａ。

５ａと右側のチャック部Ｉｆ’　６のチャック部６ａと
の間に、台板２（第６図参照）が把持される。上記チャ
ック部５ａおよび６ａにはいずれも、台板２との間の摩
擦を犬きくするためのゴム１６が取着されている。

なお、上記支持部材７は、水平方向姿勢を保持しつつ、
図示しない位置制御手段により、ｘｉｌｊ、ｙ軸および
Ｚ軸方向に３次元的に位置が制御される。

そして、第６図に示すように、台板２を把持するときは
、その上方から矢印Ａ４で示すように下降し、チャック
部５　ａ、　６　ａが矢印Ａ　２　、　Ａ　３で示す向
きに移動して、その間に台板２を把持する。

従来のチャックハントには、上記第７図のもののほかに
、第８図に示すものも周知である。

第８図のチャックハントは、第７図のチャックハントに
おいて、左側のチャック部材５および右側のチャック部
材６に夫々ラック１７および１８を一体に設け、支持部
材７に取着した回転シャフト１１に、上記両ラック１７
および１８に噛合する逆転ギヤ１９を取着し、上記ラッ
ク１８をエアーシリング２１により駆動するようにした
ものである。上記エアーシリンダ２１のピストンロッド
２２が矢印Ａ５で示す向きに移動すると、このピストン
ロッド２２に結合された上記ラック１８が矢印Ａ８で示
ず向きに移動する。゛これにより、逆転歯車１９が矢印
Ａ１．で示ず向きに回転し、上記ラック１７は矢印Ａ８
て示す向きに移動する。これにより、左側のチャック部
材５のチャック部５ａ、５ａと右側のチャック部材６の
チャック部６ａとの間に、台板２（第６図参照）が把持
される。

なお、第８図において、第７図に対応する部分には対応
する符号を付して示し、重複した説明は省略する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、第７図および第８図の従来のチャックハンド
では、上記したことからもわかるように、台板２のチャ
ッキング時、左側のチャック部材５のチャック部５ａ、
５ａと右側のチャック部材６のチャック部６ａが同量だ
け移動する。このことは、チャッキングと同時に台板２
のセンタリングができるというメリットとなっている。

しかし、台板２のセンタとチャックハントのセンタとが
ずれた状態で台板２が把持されると、台板２は、センタ
が上記チャックハントのセンタに合致するまでずらされ
る。このため、台板２が第６図に示すように、スペーサ
１を間にして積み重ねられているような場合は、台板２
のチャッキング時に、積み重ねられた台板２がくずれる
おそれがあった。また、具体的には図示しないが、チャ
ッキングされる物体とそれが載置されている被載置物と
の間に摩擦等があり、物体が被載置物の上で自由に移動
できないときには、物体がチャッキングてきないという
問題もあった。

本発明の目的は、移動させるべき物体のセンタに自らの
センタを合致させた状態で該物体を把持して移動するこ
とのできる移動式チャックハンドを提供することである
。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明は、物体を把持する左側および右側の
チャック部材を支持してなる支持部材を位置制御手段に
よりｘ、ｙおよびＺ軸方向に３次元的に制御し、上記左
側および右側のチャック部材に設けられたチャック部の
間に物体を把持して一つの位置から他の位置に移動させ
る移動式チャックハンドであって、上記支持部材に一方
向に移動自在に支持されるとともに上記左側のチャック
部材が固定されてなる第１のラックと、この第１のラッ
クと平行に上記支持部材に移動自在に支持されてなる第
２のラックと、この第２のラックと平行に上記支持部材
に移動自在に支持されるとともに上記右側のチャック部
材が固定されてなる第３のラックと、上記第１のラック
と第２のラックとの間に配置され、これら第１のラック
と第２のラックとに噛合するとともに上記支持部材に固
定されたシャフトに回転自在に固定されてなる逆転ギヤ
と、上記第２のラックと第３のラックとの間に配置され
、これら第２のラックと第３のラックとに噛合するとと
もにシャフトに回転自在に支持されてなる駆動ギヤと、
この駆動ギヤのノヤフトを」二記支持部制に対して上記
各ラックと平行な方向に移動させる駆動ギヤ移動装置と
を備え、上記駆動ギヤのシャフトの支持部材に対する移
動により左側および右側のチャック部材のチャック部間
に物体を把持するようにしたことを特徴としている。

［作用］ 一７＝ 上記駆動ギヤ移動装置が駆動ギヤのソヤフトを支持部材
に対して一つの方向に移動させる。

■駆動ギヤのシャフトの移動時、左側および右側のチャ
ック部材がいずれも物体に接触していないときには、左
側および右側のチャック部材には負荷がかかっていない
ので、上記駆動ギヤが回転することがない。これにより
、第２および第３のラック力月二記駆動ギヤのソヤフト
と同じ向きに同量移動するとともに、第２のラックの移
動により上記逆転ギヤが回転し、第１のラックが上記第
２および第３のラックとは逆の向きに移動し、左側およ
び右側の把持部材がそのいずれかが物体に当接するまで
、同量移動する。

■駆動ギヤのソヤフトの移動により左側のチャック部材
のチャック部が先に物体に接触し、左側のチャック部材
に負荷がかかると、第３のラックが移動を停止して駆動
ギヤの回転が始まる。これにより、第２のラックは駆動
ギヤのシャフトの移動量の２倍移動し、この２倍の移動
量は逆転ギヤから第１のラックに伝達され、右側のチャ
ック部材のチャック部も物体に当接するまで移動する。

■駆動ギヤのソヤフトの移動により右側のチャック部材
のチャック部が先に物体に接触し、右側のチャック部材
に負荷がかかると、第１のラックが移動を停止する。こ
れにより、逆転ギヤの回転が停止し、第２のラックも停
止する。よって、上記駆動ギヤはそのシャフトの上記支
持部材の移動により回転し、第３のラックは上記シャフ
トの移動量の２倍移動し、左側のチャック部材のチャッ
ク部も物体に当接するまで移動する。

■左右のチャック部材のチャック部がともに物体に当接
すると、駆動ギヤのシャフトを一つの方向に移動させる
のに作用する力は、第３のラックに伝達されるとともに
、第２のラックおよび逆転ギヤを通して第１のラックに
伝達される。これにより、左右のチャック部材のチャッ
ク部の間に物体が把持される。

［発明の効果］ 本発明によれば、駆動ギヤのシャフトの支持部材に対す
る移動により左右のチャック部材のヂャッり部がともに
物体に当接してのち、はじめて物体に対する把持力が作
用するので、物体には横ずれ等が生じる力が作用するこ
とがなく、多段に積み重ねられた物体もくずれることな
く容易に移動させることができ、また、物体とそれが載
置されている被載置物との間に摩擦等があって物体を被
載置物上でスライドさせることができない場合や多品種
の非対称の物体も、容易に把持して移動させることがで
きる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明に係る移動式ヂャックハンドの一実施例の正面図
を第１図に、その■−■線に沿う断面を第２図に夫々示
す。

上記移動式チャックハンド３１は、各々が長方形の板状
の支持部材３２に一方向に移動自在に支持されてなる第
１のラック３３、第２のラック３４および第３のラック
３５と、第１のラック３３と第２のラック３４とに噛合
する逆転ギヤ３６と、第２のラック３４と第３のラック
３５とに噛合する駆動ギヤ３７と、この駆動キャ３７の
ノヤフト３８を上記支持部材３２に対して移動させる駆
動キヤ移動装置３つとを備えている。

上記支持部材３２には、その４つのコーナ部のやや内側
に夫々上記支持部材３２を吊下げ支持する吊下げロット
４１の各一端がナツト４２により固定される。各吊下げ
ロット４１は、上記支持部材３２に対して垂直となるよ
うに固定される。

上記各吊下げロッド４１は、その他端から一定の範囲の
径が他の部分の径よりも大きな抜止め部分４１ａとなっ
ており、この抜止め部分４］ａにねし溝４１ｂが形成さ
れている。そして、上記各吊下げロッド４１はその上記
一端側より、支持部材３２の」二部にてこの支持部材３
２と平行に配置されてなる長方形状の吊下げ支持板４３
に取着されたガイド筒４４に夫々挿通され、上記したよ
うに支持部材３２に一端が固定される。これら各ガイド
筒４４は、上記支持部材３２との対向面側にて、いずれ
もねじ４５により上記吊下げ支持板４３に固定される。

上記各ガイド筒４４の内部には、それに挿通された吊下
げロッド４Ｉが軸方向にスムーズに移動できるようにす
るためのヘアリング４６が設（プられている。

上記各吊下げロッド４１の抜止め部分４１ａには、リン
グ状のワッシャ４７が外嵌している。このワソノヤ４７
は上記抜止め部分４．１ａのねじ諧４１、　ｂに螺合さ
せた抜止め用のナツト４８および緩み止め用のナツト４
９により抜は止めされる。

そして、各ワッシャ４７と吊下げ支持板４３との間には
、チャック検出用のばね５Ｉが介装されている。このチ
ャック検出用のばね５１は、後述するように、吊下げ支
持板４３がそれに固定された吊下げ部＋′Ａ５２により
、Ｚ軸方向にわずかに持ち上げられた際に、吊下げ支持
板４３と支持部材３２との間隔に変化を生じさせ、それ
をセンサ（後述）により検出するためのものである。

長方形状の上記支持部材３２には、吊下げ支持板４３と
は反対側に、第１のラック３３．第２のラック３４およ
び第３のラック３５を夫々ガイド＝１２− するガイド部材５３．５４および５５が平行に固定され
ている。これらガイド部＋、ｔ　５３　、５４および５
５は、第２図において矢印Ａｌｌで示す−に記支持部材
３２の長手方向に、カイト部材５４を間にして、その両
側にガイド部材５３および５５が位置するように配置さ
れている。

上記第１のラック３３は、ガイド部材５３により、支持
部材３２の長手方向に移動可能に支持される。そして、
上記第１のラック３３には、右側のチャック部材５６が
結合される。この右側のチャック部材５６は、１本のチ
ャック部５７を有しており、２本の上記ガイド部材５３
および５４により、支持部材３２の長手方向に移動する
。

上記第２のラック３４は、長手方向両側にラック部が形
成された両側ラックであり、ガイド部材５４により、支
持部材３２の長手方向に移動可能に支持される。

一方、第３のラック３５は、ガイド部材５５により、支
持部材３２の長手方向に移動可能に支持される。そして
、上記第３のラック３５には、左側のチャック部材５８
が結合される。この左側のチャック部材５８は、２本の
チャック部５９．５９を有しており、２本の上記ガイド
部材５３および５５により、支持部材３２の長手方向に
移動する。

」二記第１のラック３３と第２のラック３４との間に配
置され、これら第１のラック３３および第２のラック３
４に噛合する逆転ギヤ３６は、支持部材３２に固定され
たシャフト６Ｉに回動自在に取り付けられる。

一方、上記第２のラック３４と第３のラック３５との間
にて第２のラック３４および第３のラック３５に噛合す
る駆動ギヤ３７のシャフト３８は、第３図に示すように
、支持部材３２に取り付けられたガイド６０に移動自在
に取り何けられて支持部材３２の長手方向に対して移動
可能に設けられたシャフト支持部材６２に固定される。

そして、このシャフト３８を支持部材３２に対して移動
可能とするため、支持部材３２には、長穴６３が形成さ
れている（第２図参照）。

上記シャフト３８は、第１図に示す駆動ギヤ移動装置３
つにより、支持部材３２に対して第２のラック３４およ
び第３のラック３５と同じ方向（支持部材３２の長手方
向）に移動される。

上記駆動ギヤ移動装置３９は、支持部４Ａ３２にボルト
６４で固定されたＬ字状の固定部材６５に収り例けられ
たエアーノリンダ６６からなる。このエアーノリング６
Ｇのピストンロッド６７がシャフト支持部材６２の結合
部６２ａに結合され、上記のように、シャフト支持部材
６２が移動される。

上記駆動ギヤ移動装置３９がシャフト支持部材６２のシ
ャフト３８を、第２図において矢印Ａ　１２で示す向き
に移動させると、後述するように、右側のチャック部材
５６および左側のチャック部材５８のうち、負荷がかか
っていないものが移動し、チャック部５７とチャック部
５９．５９との間に台板２（第１図参照）が把持される
。」二記ヂャック部５７およびチャック部５９．５９に
も、第７図および第８図において説明した移動式ヂャッ
クハンドと同様に、把持した台板２との間の摩擦を犬き
くして台板２の落下を防止するためのゴム６８を取り何
けている。

上記台板２を把持する際に、移動式ヂャックハンド３１
は、第１図に示すように、台板２の上まで移動した後、
台板２に向かって降下するように位置が制御される。そ
して、上記チャック部５７およびチャック部５９．５９
が台板２に接近すると、この接近が上記チャック部５７
に近接して支持部材３２に取り付けられた光電センサ７
１および上記チャック部５９に近接して支持部材３２に
取り付けられた光電センサ７２により検出される。

上記支持部材３２にはまた、移動式ヂャックハンド３１
のチャック部材５６のチャック部５７とチャック部材５
８のチャック部５９．５９との間に台板２が把持されて
いることを検出するための光電センサ７３が設（づられ
ている。すなわち、台板２とその上に載置されている被
熱処理物もしくは被焼成物の重量によりばね５１のバネ
力に抗して支持部材３２と吊下げ支持板４３との間隔が
開くと、１つの吊下げロッド４１のガイド筒４４に取り
付けられた遮光板７４が上記光電センサ７３に設けられ
た発光素子（図示せず。）から受光素子（図示せず。）
に到る光路を遮断する。これにより、台板２の把持が検
出される。

一方、駆動ギヤ３７のシャフト３８の位置を検出するた
め、第４図に示すように、ノヤフ）・支持部材６２の移
動方向に沿って、支持部材３２には近接センサ７５が配
置される。

なお、上記実施例では、移動式ヂャックハンド３１が台
板２を把持して２軸動作で持ち上げた後、台板２のセン
タリンクを行なうために、センタリングツリンダ７６．
７７を設けている。

」二記移動式ヂャックハント３１に（Ｊまた、台板２を
把持して移動する際、台板２上の被熱処理物や被焼成物
のくずれを防止するため、シリンダ７８により位置が制
御されろくずれ防止板７９が、支持部材３２の下側に配
置されている。

次に、以」二に構成を説明した移動式チャックハンド３
１の動作を、第５図（ａ）から第５図（ｄ）を参照して
説明する。

上記移動式チャックハンド３１が図示しない位置制御手
段により台板２の上部に移動され、シャフト支持部材６
２が駆動ギヤ移動装置３９により移動され、シャフト３
８が第２図において矢印ＡＩ２で示す向きに移動されて
台板２のチャラギング動作に入った場合、台板２の位置
により、次の４つの場合が生じる。

■左側のチャック部材５８のチャック部５９゜５９およ
び右側のチャック部材５６のチャック部５７がいずれも
台板２に接触していない場合（第５図（ａ）の場合）。

■左側のチャック部材５８のチャック部５９゜５９が先
に台板２に接触する場合（第５図（ｂ）の場合）。

■右側のチャック部材５６のチャック部５７が先に台板
２に接触する場合（第５図（ｃ）の場合）。

■右側のチャック部材５６のチャック部５７と左側のチ
ャック部材５８のチャック部５９゜５９が同時に台板２
に接触する場合（第５図（ｄ）の場合。） ［■の場合］ この場合は、左側のチャック部材５８のチャック部５９
．５９および右側のチャック部材５６のチャック部５７
は台板２に接触していないので、上記左側のチャック部
材５８および右側のチャック部材５６のいずれにも負荷
がかかっていない。

このため、上記駆動ギヤ３７が第５図（ａ）において矢
印Ａ２１で示す向きに移動されても、上記駆動ギヤ３７
は回転しない。これにより、第２のラック３４および第
３のラック３５が第５図（ａ）において矢印Ａ１２およ
びＡ２３で示ずように、駆動ギヤ３７のシャフト３８と
同じ向きに同量移動する。

そして、第２のラック３４の移動により、逆転ギヤ３６
が第５図（ａ）において矢印Ａ、４で示す向きに回転し
、第１のラック３３が第５図（ａ）において矢印Ａ２５
で示す向きに、上記第２のラック３４および第３のラッ
ク３５とは逆の向きに移動し、左側のチャック部材５８
のチャック部５９．５９および右側のチャック部材５６
のチャック部５７はそのいずれかが台板２に当接するま
で同量移動する。

［■の場合］ 駆動ギヤ３７のシャフト３８が第５図（ｂ）において矢
印Ａ　、１で示す向きに移動したとき、左側のチャック
部材５８のチャック部５９．５９が先に台板２に接触す
ると、左側のチャック部材５８に負荷がかかり、第３の
ラック３５が停止して駆動ギヤ３７は矢印Ａ、６の向き
に回転しはじめる。これにより、第２のラック３４は、
駆動ギヤ３７のシャフト３８の矢印Ａ２＋の向きへの移
動量の２倍移動する。この２倍の移動量は、逆転ギヤ３
６から第１のラック３３に伝達され、右側のチャック部
材５６のチャック部５７も台板２に当接するまで、第５
図（ｂ）において矢印Ａ　２５で示す向きに移動する。

［■の場合］ 駆動ギヤ３７のシャフト３８が第５図（ｃ）において矢
印Ａ２□で示す向きに移動したとき、右側のチャック部
材５６のチャック部５７が先に台板２に接触すると、右
側のチャック部材５６に負荷がかかり、第１のラック３
３が停止する。これにより、逆転ギヤ３６の回転が停止
し、第２のラック３／ｌも停止する。よって、上記駆動
ギヤ３７はそのシャツＩ・３８の矢印Ａｌｌで示される
向きの移動により矢印Ａ２？で示す向きに回転し、第３
のう・ツク３５は上記シャフト３８の移動量の２倍矢印
Ａ２３で示す向きに移動し、左側のチャック部材５８も
そのチャック部５９．５９が台板２に当接するまで移動
する。

［■の場合］ 左側のチャック部材５８のチャック部５９．５９および
右側のチャック部材５６のチャック部５７がともに台板
２に当接すると、第５図（ｄ）に示すように、駆動ギヤ
３７のシャフト３８を矢印Ａ２１で示ず向きに移動させ
る力は、第３のラック３５に伝達されるとともに、第２
のラック３４および逆転ギヤ３６を通して第１のラック
３３に伝達される。これにより、左側のチャック部材５
８のチャック部５９．５９と右側のチャック部材５６の
チャック部５７との間に台板２が把持される。

そして、上記状態で、第１図に示すように、吊下げ部材
５２により吊下げ支持板４３がＺ軸方向に上方に僅かに
持ち上げられて、台板２とその上に載置されている被焼
成物や被熱処理物の重量により、支持部材３２と吊下げ
支持板４３との間隔が開くと、光電センサ７３がそれを
検出する。これにより、図示しない位置制御手段が台板
２が確実にチャッキングされたことを確認し、移動式チ
ャックハンド３１をｘ、ｙおよびＺ軸方向の３次元の位
置制御により、たとえば焼成炉の炉床」−等の所定の位
置に移送する。

なお、台板２の」二記Ｚ軸方向への持」二げ時に、必要
であれば、センタリングツリンダ７６，７７の作用によ
り、センタリングが行なわれる。

このようにして、センタのずれた台板２も自由にチャッ
キングして所定の位置に移送することができる。

本発明は、焼成炉や熱処理炉用の台板２に限らず、任意
の物品をチャッキングして移送することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る移動式チャックハンドの一実施例
の正面図、 第２図は第１図の移動式チャックハンドの底面図、 第３図は第１図のｎＴ−ＩＩＩ線に沿う断面図、第４図
は第１図の移動式チャックハンドの一部破断乎面図、 第５図（ａ）、第５図（ｂ）、第５図（ｃ）および第５
図（ｄ）は夫々第１図の移動式チャックハンドの動作説
明図、 第６図は従来のチャックハンドの動作説明図、第７図お
よび第８図は夫々従来のチャックハンドの説明図である
。 ３１・移動式チャックハンド、 ３２　支持部材、３３　・第１のラック、３４　第２の
ラック、３５・第３のラック、３６　逆転ギヤ、３７・
駆動ギヤ、 ３８　シャフト、３９　・駆動ギヤ移動装置、５３．５
４．５５　　ガイド部材、 −２３＝ ５６・・右側のチャック部材、５７・・ヂャック部、５
８・左側のチャック部材、５９・ヂャック部、６２・シ
ャフト支持部材、 ７６．７７・・センタリングシリンダ。 特許出願人　株式会社　打出製作所 代理　人弁理士　青白　葆　外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体を把持する左側および右側のチャック部材を
   支持してなる支持部材を位置制御手段によりｘ、ｙおよ
   びｚ軸方向に３次元的に制御し、上記左側および右側の
   チャック部材に設けられたチャック部の間に物体を把持
   して一つの位置から他の位置に移動させる移動式チャッ
   クハンドであって、上記支持部材に一方向に移動自在に
   支持されるとともに上記左側のチャック部材が固定され
   てなる第１のラックと、この第１のラックと平行に上記
   支持部材に移動自在に支持されてなる第２のラックと、
   この第２のラックと平行に上記支持部材に移動自在に支
   持されるとともに上記右側のチャック部材が固定されて
   なる第３のラックと、上記第１のラックと第２のラック
   との間に配置され、これら第１のラックと第２のラック
   とに噛合するとともに上記支持部材に固定されたシャフ
   トに回転自在に固定されてなる逆転ギヤと、上記第２の
   ラックと第３のラックとの間に配置され、これら第２の
   ラックと第３のラックとに噛合するとともにシャフトに
   回転自在に支持されてなる駆動ギヤと、この駆動ギヤの
   シャフトを上記支持部材に対して上記各ラックと平行な
   方向に移動させる駆動ギヤ移動装置とを備え、上記駆動
   ギヤのシャフトの支持部材に対する移動により左側およ
   び右側のチャック部材のチャック部間に物体を把持する
   ようにしたことを特徴とする移動式チャックハンド。